MIT Technology Review在一篇文章中提到，過去200年教育體制和方法幾乎沒有任何重要的創新，這幾年教育行業已經成為新創公司的溫床。科技正在快速地演進，人們的習慣正因此改變，勢必衝擊學習與教學的方法與內涵。而對教育體系而言，能否跟上科技的演進，將成為未來能否培育出具備科技能力人才的關鍵。
因應此趨勢發展，各大專院校逐漸重視運用科技與科學資料分析，促進校務、教學、及學生學習的效益。在應用科技於校務研究上，UCAN平台扮演愈趨重要的角色。並且UCAN平台以職能為本，與產業需求接軌，讓學校更有脈絡地進行教學與學習分析，並依據核心與專業職能進行教學方向的設計與調整。隨著UCAN辦公室這一年來的推動，各大專校院連結UCAN平台的應用層面逐漸加深且廣化，包含應用UCAN職能資源勾勒課程地圖、協助系所定位、藉由學習歷程檔案輔導學生訂定職涯目標、運用UCAN資料庫於校務研究分析規劃課程與改善教學方向等。因此，UCAN辦公室特別綜合各校應用案例，預計在年底前編製「創新教學，聽他們說UCAN怎麼用」案例專刊，提供交流分享管道，為學校教學與管理注入創新想法，引導提升應用效益。
誠如蘋果公司創辦人賈伯斯曾提及「成功關鍵在於連結過去的點點滴滴」！因此，能以記錄累積歷程、且能運算分析的工具至關重要，本期特別報導各大學如何以UCAN平台大數據分析學生共通職能進而支援通識課程規劃、以及利用UCAN職涯探索分析新生職涯類型以提昇輔導成效，提供讀者們校務經營參考。累積過去的努力，證明了UCAN平台輔助教學決策的效能。UCAN未來亦期許能為學生各項學習議題提供解決方案，為學校教學導引產學接軌之路，並精進系統提升服務使用效率。辛勤耕耘終將結實，涓滴細流能為江河，UCAN將持續強化功能與深化應用，與學校攜手為學生開創美好未來。
2017年11月27日
106年應用UCAN於教務與校務研究交流研習會圓滿落幕!
文/UCAN計畫辦公室
為促進各校應用UCAN平臺資源，並藉由案例學校經驗分享達到觀摩擴散效益，使各大專校院了解如何運用UCAN於教學規劃發展、學習成效回饋及連結校務研究等主題，今年UCAN計畫辦公室分別於9/5台北、9/7台中、9/8高雄分區辦理「應用UCAN於教務與校務研究交流研習會」，會中邀請9所學校講者，就運用教務與校務等主題，就校內推動應用UCAN之經驗進行交流與分享。
表1. UCAN在教務及校務研究上的應用分享學校主題一覽表
| 分享單位 | 主講人 | 內容主題 | |
|---|---|---|---|
| 北區 | 國立彰化師範大學校務研究中心 | 王妙媛主任 | 以UCAN數據檢核學生學習成效 |
| 東吳大學教學資源中心 | 張彥之組長 | UCAN數據在校務研究上的應用 | |
| 中國文化大學資訊中心 | 鄭智文組長 | 系所核心能力、課程規劃與職能對應盤點的幾點觀察與分享 | |
| 中區 | 中臺科技大學 | 陳錦杏副校長 | 醫護領域學生UCAN興趣診斷、就業途徑與學業成績對學用配合程度之預測 |
| 中國醫藥大學醫學系社會醫學科 | 林姸如教授 | 醫學系學生學習成效與教學輔助深度應用研究 | |
| 中原大學資訊管理系 | 廖慶榮副教授 | 運用UCAN專業職能發展職能課程 | |
| 南區 | 國立成功大學 學務處生涯發展與就業輔導組 |
陳孟莉組長 | 運用UCAN數據分析進行學習輔導及安裝學校端施測模組經驗分享 |
| 嘉南藥理大學休閒保健管理系 | 張鳴珊主任 | 運用UCAN職能發展模組課程 | |
| 醒吾科技大學行銷與流通管理系 | 蔡志明主任 | 職能導向課程實施效益及學生實習成效分析 |
本次活動研習會採個案分享及座談方式進行，共吸引126校320名教職員與會，除職涯輔導單位人員，來自教務及校務研究單位之出席人員亦達6成。期望藉由此次各校推動應用之經驗交流與分享，催化觸發其他學校運用及導入UCAN。
本次研習會講義已於UCAN平臺首頁「檔案下載」專區開放下載，歡迎老師們下載運用！https://ucan.moe.edu.tw/Account/Login.aspx
共通職能的重要性：一個Fulbright教授與學生故事的啟示
文/淡江大學教育心理與諮商研究所助理教授林淑萍
一位從美國來台灣教學的Fulbright(註一) 講座教授有一天跟我分享他教學的觀察。他說台灣的學生有一個現象，讓他匪夷所思，是他在美國與其他國家（含大陸與日本）教學所沒有經歷過的。他說：「在我給過作業或課堂討論的指導語以後，學生常常很多沒有反應，或是無法瞭解他的作業指導語。」他說，他的作業指導語很簡單，就是要學生發揮自己的想像力，做一份屬於自己的作業，所以他很難想像為什麼學生無法瞭解他的指導語。他分享了一個親身的例子，說其中最有趣的經驗是：有一堂課，有一個學生終於有勇氣在課堂上詢問他，再次確認他作業的指導語，他回應說：「對，就是這麼簡單，我就是要你們自己發揮，由自己的想法“創作一個你的世界觀”，任何形式都可以，只要能在課堂上展現，讓大家了解。」後來這個學生，很不可思議也回應了一句話，結果引起了全班的哄堂大笑。他說：「所以，你是要我們做我們自己，你知道我們台灣是不流行這個做法的嗎？」
這個學生的分享，激起了他的興趣，所以他就開始進行他的田野調查。後來，他說經過他的觀察、與其他台灣教授討論、以及與學生詢問瞭解的經驗後，結論：「台灣學生的學習習慣似乎是需要教授一步一步地指導他們如何做，然後好像大部份的教授教學的習慣也是講授、制式地要求一樣結果的作業或是要有固定答案的討論。所以在這樣學習環境下的台灣學生，在他要求就自己的想法創造出一個作品時，學生常常無所適從，不知所措。因為學生們不習慣被詢問自己的意見與想法，長久以來也就習慣了老師說一步，他們做一步，現在有機會給他們發揮自己的想法，學生卻措手不及，幾乎是匪夷所思地無法了解。」
運用UCAN平台大數據剖析學生的學習現象
這位教授說的現象，不只反映了台灣學子普遍的學習狀態，也反映了台灣根深蒂固的傳統權威教學的教育方式。這樣的現象也呈現在教育部大專校院就業職能平台(UCAN)的共通職能調查結果中。UCAN平台經由嚴謹的學術與實務研究後，將就業職場的共通職能分成8大項：溝通表達、持續學習、人際互動、團隊合作、問題解決、創新、工作責任與紀律、資訊科技應用。根據UCAN計畫辦公室提供的資料，從99學年度到103學年度，在每個學年度都約有10萬人的學生資料分析中，發現：台灣大專院校學生自評的共通職能的排名前三項是1)工作責任與紀律、2)人際互動、與3)團隊合作。在五點計分的結果中，以103學年度為例（註二），統計分析結果顯示，工作與責任紀律得分是4.00（標準差.68），人際互動得分3.93（標準差.71）團隊合作得分3.93（標準差.67）。而與文章前言中Fulbright講座教授提到學生不習慣發揮自己能力的創新、問題解決與溝通表達能力恰巧在UCAN平台的調查中落在這個共通職能競賽中的後三名：創新（平均數：3.67，標準差：.70）、問題解決（平均數：3.67，標準差：.68）、溝通表達（平均數：3.70 ，標準差：.64）。
詳細解讀這份大數據的調查，一個值得可喜的現象是，我們的學生其實對自己的評價是相當接近事實的，不像我們一般所言的「沒有sense」。然後再進一步詳讀資料的故事，似乎這些細節可以給我們從事教育的單位一些教學與課務安排的提醒與提供最恰當的課程安排，以幫助學生有前後資料的佐證看見自己的成長。以下，僅以一個大學為例，探討如何結合UCAN共通職能的調查資料，進行通識課程的安排，以前後查證課程安排的適當性。
以UCAN共通職能支援通識課程規劃
各大專院校因應其各校設定的核心能力與素養，都鼓勵老師們將這些核心能力與素養納入課程的安排。唯獨，大部份的大學礙於資料事實佐證的有限，這個政策常常成為流於形式的宣導，無法實際推行與驗證。UCAN所提供的八大共通職能其實跟許多大學的核心能力與素養有異曲同工之妙，例如：以某大學為例，這八大職能對應了該校的校級學生基本素養與核心能力：表達能力與人際溝通（溝通表達、人際互動）、科技應用與資訊管理（資訊科技應用）、洞察未來與永續發展（持續學習）、學習文化與理解國際（創新）、自我了解與主動學習（持續學習、創新）、主動探索與問題解決（問題解決）、團隊合作與公民實踐（團隊合作、工作責任與紀律）、專業發展與職涯規劃。該大學可以在不同通識課程，進行不同基本素養與核心能力的加強，再搭配對應UCAN共同職能的調查，可以進行課程前後的調查。如此一來，學生的學習進展，有一既定的資料系統進行檢核，讓老師上起課有更明確的方向，學生的學習也更有實際的回饋，學校亦可簡易地針對在校學生的基本能力與素養進行不同程度地檢核，以利校務的發展。
台積電創始人與董事長張忠謀先生認為，員工除了專業職能的基本要求外，這些年特別要求台積電人事部門投入相當金額進行新進員工一般職能的檢核，例如創新、持續學習等一般職能，以作為篩選員工的一個利器。站在巨人的肩膀往前看，由張董事長的舉動，我們可看見共通職能在就業市場的重要性。這個提醒，讓身為大學教育者的我們看見了我們的責任：除了專業素養的教育以外，我們更應為我們的學子盡一份心力，為他們的共通職能教育盡一份心力。教育部大專院校就業職能UCAN平台，提供了一個強大的資料庫利器，可以讓大專院校的老師們更容易為我們的學生加一把勁。
註一：傅爾布萊特計畫 (The
Fulbright Program) 是一項由美國國務院和世界155個國家的合作機構共同推動的國際教育交換計畫。此計畫每年提供大約7,500個獎助學金給予美國及外國學者、學生、教師、藝術家和專業人員，使得外國得獎者可以在美國從事研究、教學、演講、實習或攻讀學位，同時也讓美國得獎者得以在國外從事類似的計畫。
註二：統計分析結果顯示，從99學年度到103學年度，每一年度的各個共通職能得分前後排序一致，各年度的事後比較未達顯著差異。
「UCAN職業興趣探索--新生自我探索與啟航」～國立成功大學
資料來源/國立成功大學生涯發展與就業輔導組組長陳孟莉
UCAN計畫辦公室撰文整理
一般來說工作通常會佔據人生的大部分時間，因此，喜不喜歡自己的工作，已被視為人生是否能夠幸福的關鍵之一。許多人終其一身都在追尋自己的「天職」而不可得，然而，善用工具其實可以幫助我們早日遇到自己的真愛。國立成功大學「生涯發展與就業輔導組」就十分懂得利用教育部UCAN 平台，協助學生進行職業興趣探索，讓學生早點掌握自己的人生幸福之鑰。
成功大學是在103年度7月起啟動大學部新生自我探索與啟航計畫，引導全校新生於新生資料登錄時連結至教育部UCAN平台進行職業興趣探索，也就是進行「職涯興趣初探與解析」。透過這樣的方式，大一新生一入學就能初步瞭解自己的職涯發展可能性，學生能據以考量自己在學期間應該參加什麼活動，以及學習哪些課程等。
大學四年 職涯輔導不中斷
當然，成功大學的學生職涯輔導工作不僅限於此，大一新生階段的初探僅是開端，接下來直至畢業，成大皆安排了連續性的職涯輔導方案，包括大二進行「共通職能診斷」，大三以上則會引進業師及企業中高階主管提供「職涯諮詢」及擔任「職業生涯教練」。
這些來自業界的專家會採用個別或小團體工作坊的近身指導方式，或是提供各項諮詢與解析，協助學生深入了解各產業的趨勢、企業人才需求特質，以及求職履歷撰寫及面試的技巧等就業軟實力的輔助訓練。「求職術指導與實戰工作坊」就是此類活動，目標就是要提升學生履歷及面試的勝出機率，強化個人進入職場前應具備的知識、態度與技能，最終找到適合自己的工作舞台。此外，安排於課餘期間的「校外職場體驗」，則能讓學生掌握真實的職場環境。
透過這些輔導方案，學生可以反覆檢驗自己的想法及判斷是否正確，並且逐步廓清自己的職涯興趣所在，職場目標會越來越明顯，也利於踏入職場後能夠無縫接軌。
五大職涯因素 比較兩屆新生差異
值得一提的是，學生職業興趣探索歷程所累積的相關資料，不僅能協助學生釐清自己心之所向，且藉由討論及分析學生在職業興趣類別上的差異、對於不同職涯類型的偏好表現、系所和學院的不同診斷結果，以及前後學年度間新生對於職業興趣類別的偏好變化等，成大能夠掌握學生興趣改變的可能趨勢，據以規劃校園內各項學習或職涯輔導活動。此類分析極具參考價值，成大提出的「104-105學年度大學部入學新生職業興趣診斷報告」就提供了許多值得探究的現象。
成大整理該校104-105學年度入學大學部、共45系新生在UCAN職涯測評平台所測得的16種職涯類型分數。其中，104學年度新生受測者人數為1,192人(填答率44.05%)，105學年度受測者人數為1,166人(填答率43%)。
為了快速瞭解學生對於職涯類型的偏好，這個研究將學生職業興趣探索結果，以因素分析分為五大職涯因素，以檢視成大兩個學年度間大學部新生在這些因素分類上的表現情形。這五個因素分別是「人文社會」、「工程研究」、「藝文傳播」、「組織管理」、「身心保健」，成大全校45個科系按照領域屬性歸入此五大因素之下。(圖1)。
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| 圖1：成功大學UCAN平臺學生五大職涯類型研究架構 |
研究結果顯示(圖2)，105學年度入學的成大學生在「教育與訓練」的職涯興趣分數上偏高，這或許可被認為成大較能吸引對「教育與訓練」職涯發展有興趣的學生。再者，學生在「行銷與銷售」、「藝文與影音傳播」等領域的興趣則偏低，這樣的現象則可能是因為成大科系組成較少藝術、行銷相關的科系。此外，比較104和105學年度新生職涯類型平均分數由高到低的排名，可以發現兩屆新生在「教育與訓練」、「建築營造」、「企業經營與管理」等職涯類型的分數差異較大。
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| 圖 2：成大104及105學年度新生在16職涯類型診斷結果分布狀況 |
掌握學生偏好 課程規劃有憑
透過此研究，學校可以觀察到學生對職涯因素的偏好，以及兩屆新生的差異，在之後制定及規劃課程活動時，就能將這些分析納入考量，以切合學生的需要，也能進一步強化學習效益。例如，105學年度新生在「教育與訓練」這項職涯類型有較高的偏好，學校就可以考慮多提供相關演講資訊或是提供相關課程。
此外，透過此研究分析同院各系學生的偏好，可以發現同院中可能出現與眾不同的科系，校方可打破「院」的框架，直接將性質較為相似的科系群聚在一起。例如，104學年度全校各系主要可分為四個學群，分別是「資訊、工程與數理群」、「生物及環境資源學群」、「人文社會與管理學群」及「醫療保健學群」，而到了105學年度就新增了「設計學群」。
研究發現主要的分群，如「資訊、工程與數理群」主要為「工學院」、「理學院」、「電機資訊學院」的科系，分群狀態相對穩定。其他分群則較容易受到當學年度入學新生偏好的影響，像是105學年度新增的「設計學群」。同時成大也看出學群間結合的傾向，例如104學年度的「人文社會學群」與「商業管理學群」，就匯聚成105學年度的「人文社會與管理學群」，其中包含「文學院」、「社會科學院」、「管理學院」共15個學系，從這樣的變化可以看出成大學生傾向於跨領域發展，不再只對於自身的專業領域有興趣。
建構數位學習歷程檔 了解職涯心之所向
未來，成大將持續推動各項職涯探索與諮詢系列活動，且為了進一步有效利用UCAN平台的各項資源，成大「生涯發展與就業輔導組」在今年(106)與UCAN計畫辦公室合作，在成大安裝UCAN校內施測模組，結合教務處教學發展中心、研發處校務資料組、計網中心資訊系統發展組等跨處組室，預計於今年起進行應屆畢業生畢業前的共通職能診斷、專業職能對應的就業途徑檢驗等。
原始資料將交由成大心理系教授，系統性輸出個人職涯興趣診斷報表後，透過校園資訊交換，在校生即可透過數位學習歷程檔( E-portfolio)，即時瀏覽其個人在五大職涯因素的偏好程度及與其所屬學系間偏好差異。
透過這些方法的推動，成大可進一步將教育部UCAN平台的資料收集，應用在校園的人才培育及職涯輔導工作的推展上，檢驗每年進行的畢業生流向追蹤結果的差異，並回饋修正在校園中推展的各項課程規劃與職涯輔導工作計畫(圖3)，讓學生能意識到職涯探索的重要性，及早了解自己的職業偏好，以期在畢業後可順利展開璀璨職涯。
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| 圖3：成大結合UCAN平台資料進行校務概念圖 |
延伸閱讀： 有關成功大學研究報告完整內容，請參閱UCAN平臺「經驗分享」專區：https://ucan.moe.edu.tw/News/share1.aspx?id=147
UCAN平臺資源應用案例回顧
文/UCAN計畫辦公室
學校應用UCAN 轉向教學規劃及校務研究發展
回顧近兩年來各校應用UCAN平臺資源，可發現主流方向正由一般興趣測評及職涯輔導，朝向教學規劃、學習成效回饋，以及連結校務研究等深度應用推進。由此趨勢轉變可看出，各校接受及導入UCAN意願提升，而且逐漸將UCAN平臺資源與學生學習成效、教師教學效能、課程回饋改善等議題結合。歸納平臺目前應用情況，依學校階段性需求及應用重點，可大致分為輔導、教務及校務研究等應用面向。
以專業領域為依據 提供學生職涯導航
系所教師通常身兼輔導職責，如何發揮與專業領域相關的職涯輔導功能，並提供有別於一般性的職涯輔導，是教師面臨的一大課題。教師可運用UCAN的職能/職業資訊以及診斷功能，協助學生瞭解相關產業及就業途徑，並依據性質及能力缺口規劃學習。學校應用UCAN進行學生職涯輔導，常見應用需求如下：
- 如何依據產業需求輔導學生瞭解相關職業所需之能力？
- 如何依據學生職業性向、特質及能力強弱輔導學生有效選課？
- 如何找到預防學生流失的方法（或建立學習預警機制）？
善用UCAN職能及診斷資料 進行教學改善及成效檢核
系所教師學有專精，然而工作世界變化快速，往往難以全面掌握產業需求並即時調整教學內容，且系所課程常本於專業開課，橫向聯繫困難，使得知識及技能傳授較難統整為實務能力。面臨此情況，學校可運用UCAN職能及診斷資料，進行課程盤點及教務規劃，常見應用需求包含：
- 如何接軌產業需求之能力並融入課程設計？
- 如何調整現行課程地圖，並結合職能指引課程教學及學習？
- 如何建立多元學生核心能力檢核機制？
- 如何發展具信效度的能力評量工具？
- 如何找到有效教學設計、方法及內容改善的方式？
- 如何有依據的開設跨領域學/課程？
- 如何對焦產業需求開設以能力為本位的學/課程？
結合UCAN資料 發展校務研究議題
在政策推動下，各校建立校務研究（IR）機制，進行實證導向的教學改善、學生學習成效檢核及校務管理機制，已成為高教的推動重點。常見的學校應用需求為：
- 如何系統性蒐集具代表性的學生成就資料？
- 如何組合資料並開發研究議題？
UCAN計畫辦公室將在本年底綜合各學校案例的應用成果，彙集為「創新教學，聽他們說UCAN怎麼用」案例專刊，相關案例內容將陸續公告於本平臺經驗「分享專區」，歡迎各位師長留意本平臺相關訊息。
魔鬼藏在細節裡—畢業生何處去?
文/工研院產業學院人才發展研究組管理師梁筱芸
近年來，校務研究發展快速，學校紛紛想建立一套可以有效預測、評量、追蹤、管理的校務管理機制，作為記錄學生學習歷程(Process)、檢視學生學習成效(Outputs)、以及調查畢業生流向及就業情況(Outcome)。依據此一循環調整資源投入(Inputs)，並回饋校級策略執行單位，提供校務管理機制作滾動式修訂之參考。除了藉由校務研究作為策略制訂及推動方向之依據，學生的畢業流向(Outcome)儼然成為校務研究相當關注的一項動態指標。UCAN計畫辦公室自105年開始，結合教育部畢業生流向調查，與UCAN興趣探索、共通職能、及專業職能等三大資料庫串檔，進行基礎、進階、及跨年度趨勢等分析。由103學年度畢業後一年的學生串檔數據，共通職能診斷結合畢業生流向調查共計71,471筆分析樣本，可彙整出幾項發現：
及時投入資源 縮短就業時間差
從圖1可以發現，103學年度畢業後一年之全時工作者，其在學時期的共通職能的能力分佈，連續三個學年度皆以「工作責任及紀律」最高，而「問題解決」與「創新」的職能分數皆明顯較低。此外，我們試圖將103學年度畢業後一年，仍在尋找工作者(共3,047人，佔目前非就業者10.08%)之在學時期共通職能與各學年度(101-103)全時工作者比較後發現，尋找工作者之共通職能平均分數(黑色折線)明顯低於其他三個年度之全時工作者。雖然產業的外在環境因素及就業條件可能會影響畢業生投入就業市場的時間，但從圖1我們可合理的推論，學生在學期間共通職能之能力分佈與未來就業力，具有密不可分的關係。由此，建議學校可藉由在校學生的共通職能分佈，檢視職能分數較低落者，針對實際需求進行學習輔導，或是提供相關的教學資源，縮短畢業生之就業時間差。
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| 圖1:UCAN共通職能診斷結合畢業生流向調查101-103學年度趨勢圖 |
深入細節 探究畢業生流向
我們針對103學年度畢業後一年，仍在尋找工作但暫時無法找到工作的原因來進行探究。由下表1可發現，近四分之一的尋找工作者認為持續尋找工作中的原因是「沒有工作機會」，其次，是認為對找到的「工作內容不甚滿意」，故選擇持續尋找工作。針對這兩項原因，建議各校可定期的開設就業職涯或產業趨勢講座，讓學生即早瞭解相關之就業環境，縮短對產業認知的落差。再者，畢業生認為缺乏工作機會的原因可能來自於學校系所屬性(例如：低轉銜性，畢業生流向較為分散)，於此，建議學校針對該科系畢業生歷年流向進行追蹤，同時於在校期間建議學生選擇些就業途徑作為就業參考。
表1:持續尋找工作之原因
| 項目 | 仍在尋找工作中的原因 | 人數 | 百分比 |
|---|---|---|---|
| 1 | 沒有工作機會者 | 678 | 22.3% |
| 2 | 薪水不滿意 | 293 | 9.6% |
| 3 | 公司財務或制度不穩健 | 124 | 4.1% |
| 4 | 工作地點不適合 | 385 | 12.6% |
| 5 | 與所學不符 | 222 | 7.3% |
| 6 | 不符合家人期望 | 111 | 3.6% |
| 7 | 工作內容不滿意 | 624 | 20.5% |
| 8 | 其他 | 610 | 20.0% |
註：103學年度畢業後一年，仍在尋找工作者共計3,047人
此外，部份畢業生對於工作內容不甚滿意的原因則可能是其在校期間缺乏實(見)習的機會，因此對於就業市場及實際工作場域存在過多的期待，導致對工作職務及工作內容之認知產生差異，是故選擇持續尋找工作。針對這樣的情況，建議學校可視課程性質開設實(見)習課程(學分)，另定期邀請業師授課，除講授相關之產業新知，同時引導在校生瞭解職場實境，即早做好步入職場的準備。
小處著眼 大處著手
畢業生流向(Outcome)不只是提供給學校作為校務管理的一項動態指標，同時提供給教師作為課程設計的調整依據，此外，亦提供在校生作為投入就業市場之準備，以及未來職涯發展之參考。西方諺語常說道「魔鬼藏在細節裡」，也就是說在執行任何事情的過程中，細節往往是最困難，但也卻最需要專注的部份。當我們能夠專注細節，自然能夠抓出藏在細節裡的魔鬼，讓每個魔鬼都成為校務管理的參考點。運用從細節而來的參考點，串接起在校生對於外面工作世界的雷達，更準確地偵測就業市場，提高在校生之就業準備度。
環境感測當道，臺灣「智」農急徵才！
口述/國立臺灣大學生物產業自動化教學及研究中心主任江昭皚特聘教授
UCAN計畫辦公室撰文整理
全球化競爭加劇、氣候變異頻繁、人口勞動力老化…，種種環境因素在近10年內對農作物的收成與獲利，有著深且顯著的影響；再加上消費者對有機環保與食品安全的意識飆高，如何在以小農與兼農為主體的臺灣，發展與使用更有效率、更加安全、更具永續概念的農業科技解決農產糧食問題，遂成為智慧農業對臺灣最重要的意義。
日前農委會已提出臺灣十大經濟農產要作為走向智慧農業的先驅，並以整合跨領域知識(Integration of interdisciplinary domain knowledge)為升級的主要策略，其中「環境感測」技術將成為這波農業智能化的樞紐關鍵，主要內涵有哪些值得我們關注發展趨勢？有哪些能力是需要我們提前儲備？
UCAN新興職務系列很榮幸地邀請到已深耕臺灣智慧農耕多年的臺大生物產業機電工程學系江昭皚教授接受採訪，與我們分享發展智慧農業的相關內涵。
》智慧農業是一個很「跨域」的趨勢，
系統整合將成為重要的能力。
相較於農產大國，臺灣農業一直存在穩定供貨能力不足以及產銷失衡等問題。其環境面主因有耕地零碎、地力不易維持之外，再加上過暖過濕的極端氣候以及重大的天候災害等，使得原來營農風險就偏高的臺灣農業，挑戰更加嚴峻。
因此，透過智慧農業改善產地資訊與運送資訊的即時性，以加速農業操作過程的生產效率，將會是在生產、銷售與消費者間取得三贏的趨勢與機會。
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| 圖1. 國立臺灣大學生物產業自動化教學及研究中心主任 江昭皚特聘教授指智慧農業是一個非常「跨領域」的主題，環境感側工程師須站在農產領域知識的基礎上，導入工業4.0的概念；對理工科系背景的大專生來說，是全新的職涯挑戰、卻也充滿創新。 |
然而，智慧農業是什麼？
江昭皚教授告訴我們：智慧農業又可被稱為智慧農業4.0，顧名思義就是把工業4.0的製造概念帶進農耕的操作過程。因此，智慧農業在本質上就已非常地「跨領域」。其內容大致可分為三個方向：
一、系統整合：要以農產領域知識為核心
在工業4.0裡，一個智慧化的製造系統是奠基在物聯網系統上，收集全方位資訊而成的智能化決策平台。移轉到農業時，影響農作物生長的陽光、空氣、水、土壤、微生物與蟲害…等必要性數據的蒐集，這些資訊的傳送過程必須可靠、持續且有效連結雲端，耕地管理者才能精準分析訊息，執行正確的施作決策。
江教授認為，耕地的環境感測是由多項領域技術整合而成的系統，整個會包含到數據收集、訊息傳遞、控制與處理等功能。因此，電子工程、機械工程、生物工程、醫學工程、機電工程、材料、化學背景的人才都有機會加入。然而，理工人才要進入智慧農業最困難的卻是在農作物的領域知識上，不僅要懂，還是要「非常懂」。
他以一個臺灣葉菜類很常見的害蟲 ─ 斜紋夜盜蛾具有晝伏夜出的物性為例，感測工程師必須先了解夜盜蛾會出現在菜園的時間，選定有意義的資訊收集，像是會影響斜紋夜盜蛾出現頻率的各種環境參數、會影響感測器準確度的蛾翅鱗粉量等，甚至田間環境的地型或地貌對於監測資訊傳遞的影響等因素作為開發關鍵感測技術的指標。
江教授說：「你總不能設計一個會影響農務操作，或者僅能執行白天資訊的收集當作系統開發的關鍵指標吧？…這對農民來說，設計出來的感測系統沒有意義。」
二、收集數據：感測器首重品種的物性
從工業4.0的精神跨入農業，是要在農作物的栽植管理與操作過程中，長期取得有用資訊，累積成為大數據，爾後導入人工智慧(AI)，全面串接，以便農民快速掌握會影響農作物生長的環境變因，包括：遮光率、雨水酸鹼值、土壤含水量、生物特性及天然災害等。
農業不如工業產品容易標準化，作物品種繁多、物性迥異，各有各的栽種方式，育苗、用藥用肥與灌溉排水等過程之監測物理量相當多樣化，必須有工程團隊專門為對象作物與耕地特徵進行發想、設計數據的採集方式，利用影像、光感或是其他物理/化學性變因啟動感測，都要事先依據對象作物的屬性與栽植需求再決定。
三、監控網：經驗法則與農民信任是課堂裡學不到的技能
監測網所監測的物理量為影響作物產量的重要指標，直接影響各地批發商每天的定價水準。透過監測與感測平台，數據的取得、收集與分析現場經驗的門檻很高，沒有實際的耕作經驗引導，十分容易誤判。
江昭皚教授直指問題核心：經驗。這個門檻是理工學生無法從課堂中涉及的學理知識，遑論透過問題提升監控網的問題解決能力？而大數據的要害就在於收集現場數據的數據量，一個耕地至少要收集5~10 年的數據才有價值，如何讓農民願意把耕地交給你進行光照感測，針對各類害蟲的趨光性、趨色性說明特殊意義，都是考驗耕地管理者與工程團隊的耐心與意志力。
》臺灣耕地狹小，
卻是全球矚目的示範場。
論產量，我們拼不過農產大國，但論質量，規模小的臺灣很適合作世界農耕的示範場，真正的市場在國外。
江教授指出：「我國農業研發能量在全球具備相當的優勢」，而智慧農業正是點出了我國軟實力與農業科技研發結合的契機，非常需要有志青年的創造力、想像力投入這個新興領域，特別在全球暖化現象造成農作物產量銳減，一名有跨領域經驗的環境感測工程師，其能力需求可涵蓋：
1.看見問題的能力
農產業要顧及到的問題是天時、地利、人和三種交互影響的，有些看似不相關的現象，很可能在提出解決方案或進行施作決策時有臨門一腳的作用，如何看見作物現象背後的問題，往往會需要年輕人的想像力！
2.規劃的能力
要建置耕地的環境感測系統，規劃能力也是非常重要的一環。江教授建議有興趣加入的理工人才，可以多參加團隊競賽活動，親身經歷團隊從想法(idea)、討論、結論後，在執行層面如何見招拆招，都可以逐漸累積從零到一的規劃能力。
3.熱情與樂觀
平心而論，臺灣務「農」的薪資環境尚未完熟，若沒有一份支持下去的熱情非常難以持續，動輒5年的耕地計畫，遇到非常多的問題，因此，在性格上除了要具創業家性格之外，樂觀面對困境，也是加入這一行的重要指標。
＊智慧農業&UCAN職能(註一)
1.天然資源、食品與農業-植物研究發展與應用
- 在自然與人工的環境中種植並且管理植物之時，妥善應用植物學與生理學的知識基礎，以增進植物的產量。
- 運用植物學、組織學、生理學以及生化特性，評估植物的應用或經濟價值。
- 運用植物管理方法以及生產技術種植植物時，檢視並且應用生產與採收的基本原則。
- 運用植物學、生理學、生化學、遺傳學及分子生物學以育種或生物技術進行作物產量及品質之改良。
- 運用生物技術，並以植物做為分子農場，用以生產出醫藥或工業用途的原料。
- 分析與彙整影響害蟲繁殖週期的因素，以了解物性的反應。
- 評估會影響害蟲生育的環境因素，並應用有效的原則以提高耕地控管效率。
- 制訂並執行優質害蟲物性理性數據收集試驗，以協助耕地環境大數據發展。(昆蟲學)
- 使用分析程序和儀器，並應用科學原理，以評估環境保護以及衛生之間的相互影響關係。
- 將科學原理運用於環境保護以及針對衛生的研究上，以協助解決環境的問題。
- 操作針對環境保護以及控管衛生的相關系統（例如：耕地肥力管控、坡耕地排/保水處理、農藥劑固體廢棄物處理），以對設施進行管理。
- 使用測量與製圖工具、設備、機器和儀器，以完成針對環境保護及衛生相關的規劃。
- 運用對自然資源保育與人類干擾之間關係的了解，進行自然環境的管理。
- 運用科學的原則與方法，考量需求、可行性與保育三方面的平衡，找出解決自然資源系統問題的合理方式，以達到永續利用自然資源的目的。
- 實施責任控制、技術管理以保護或維持自然資源。
- 確認正確的有機農產生長流程，以確保農產品符合有機農產品相關法規、品質標準與生產效率。
- 執行新製程，以管理新產品或是改善產品的生產流程。
- 運用各種技術和解決方案，以監測、推動和維持安全且具備生產力的工作場所，以確保生產之安全。
- 與同事或外部顧客（耕地擁有和管理者、農民）溝通，以確保製造流程符合企業要求。
- 執行持續改善的活動，以確保能夠生產出符合顧客期望（耕地擁有和管理者、農民）的高品質產品。
- 開發並運用製程的策略與技術，生產符合耕地擁有和管理者、農民需要的新產品。
- 改善生產流程，以達成生產目標，並且符合耕地擁有和管理者、農民的要求和產品的標準。
l 將應用技術的概念和步驟運用在農業作物生產領域（包含，耕地環境感測工程、農業、生物技術、能源和電力、農產運輸、耕地vs. 批發市場即時資訊通訊）的問題上。
l
應用工程實務的專業知識，將研發成果落實於產品之生產及製造上。
- 確認軟體的開發或程式設計符合耕地/觀測指標的特殊需求
- 依據專案之需求進行系統分析
- 依據專案之需求進行系統設計
- 進行程式開發及撰寫
- 測試程式以確認符合品質要求
- 執行系統導入
- 撰寫技術文件以及使用手冊
- 提供產品的維護與客戶支援之服務，以維護軟體和應用程式的正常運作
註一:此處UCAN專業職能為符合智慧農業專業領域內涵，在原職能架構下調整部份文字敘述，使更彈性符合實務應用需求，詳見紅字標示處。